결함 트리 분석(Fault Tree Analysis) 사례

안전성 분석(Safety Analysis)

• 시스템이 안전 요구사항(safety requirements)을 총족하는지 보장하는 활동이며, 안전 위험(safety hazards)이 발생할 수 있는 상황/조건을 판단한다.
• 예상 못한 동작이 심각한 인명 피해를 초래할 수 있는 safety-critical 시스템에서 특히 중요하며, 인증(certification)을 받는데 통상적으로 요구되는 활동이다.  
• 안전성 분석은 모든 가능한 운영 조건에서, 특히 시스템 컴포넌트의 오작동(malfunctions)이 존재하는 조건에서, 시스템 동작을 분석해야 한다.
• 보통 아래와 같은 안전성 평가(Safety Assessment) 활동들이 시스템 설계 및 개발과 병행하여 수행된다.
  - Fault Hazard Analysis(FHA)
  - Event Tree Analysis
  - Failure Mode and Effects Analysis(FMEA)
  - Fault Tree Analysis(FTA)

 

 

결함 트리 분석(Fault Tree Analysis: FTA)

• 결함 트리 분석은 전통적인 안전성 분석(safety analysis) 활동이다.
• 결함 트리 분석은 어떤 이벤트의 원인을 추론하는 하향식 연역적 분석(a top-down deductive analysis) 기법이다.
• 장비 실패, 휴먼 에러, 외부 요인 등이 어떻게 특정 사고/이벤트로 이어지는지를 보여주는 가시적 모델(a visual model)을 제공한다.
• 항공, 자동차, 화학, 원자력 발전소 등의 safety-critical 시스템에서 널리 사용된다. 

 

 

결함 트리 분석 애플리케이션 사례

모든 위험(hazards)이 결함 트리 분석을 필요로 하지는 않으며, 보통 safety-critical hazards에 대해서만 수행한다. 예를 들면 아래와 같은 것들이 있다. 

• 무기의 의도하지 않은 발사에 대해 평가한다.
• 원자력 발전소 사고의 가능성(probability)을 계산한다.
• 산업 로봇이 분실되는 가능성을 평가한다.
• 원자력 발전소의 안전 기기가 필요한 시점에 가용하지 않을 가능성을 계산한다.
• 제트 엔진 역추진 장치(thrust reverser)가 의도치 않게 가동되는 것을 평가한다.
• 철도 객차 오퍼레이션의 사고나 충돌을 평가한다.
• 우주선의 실패를 평가한다.
• 어뢰 충돌 표적 함정의 가능성을 계산한다.

 

 

비계 낙하(Scaffolding Fall)의 FTA 다이어그램 예

 

 

 

 

갱도(Mine Shaft) 추락의 FTA 다이어그램 예

 

 

 

가스 탱크 폭발(Tank Explosion)의 FTA 다이어그램 예

 

 

 

모터 실패(Motor Fail)의 FTA 다이어그램 예

 

 

참고 자료

https://www.edrawsoft.com/what-is-fault-tree-analysis.html?gclid=CjwKCAjw8-78BRA0EiwAFUw8LC6S-3nZg2_jwsmtj5T7X6bNZHgEsMXyT6sPK80y5xS2yB9Pa-bVjhoCO0QQAvD_BwE